SVU-rapport 2022-09
Nya egna SVU-rapporter informeras om och är tillgängliga endast för medlemmar under de tre första månaderna genom länk som skickas ut i e-post. Efter tre månader blir rapporterna fritt tillgängliga för alla. Medlemmar, företagspartner och icke-medlemmar som anmält sig till SVUs sändlistor får då rapportinformation och länk genom Newsdesk.
Rapportnr: 2022-09
Tyngd: 11,4 MB
Publicerad: 2022-11-01
Totalt antal sidor: 100
Område: Dricksvatten & hälsa
Titel: Mikrobiologisk analys för biostabilt dricksvatten. Ledningsnät, vattentorn och monokloramin
Författare: Mikael Danielsson, Linda Holmer, Daniel Hellström, Caroline Schleich, Alexander Keucken, Josefin Barup, Lena Meyer-Lind, Sandy Chan, Tage Rosenqvist, Catherine J. Paul, Peter Rådström
Sökord: Biofilm, biostabilitet, dricksvattendistributionssystem, dricksvattenkvalitet, flödescytometri, mikrobiom, monokloramin, vattentorn
Keywords: Biofilm, biostability, drinking water distribution system, drinking water quality, flow cytometry, microbiome, monochloramine, water tower
Sammandrag: Studier i Lund, Storstockholm och Varberg har visat hur riktad flödescytometri kan användas för att övervaka och förstå de processer som avgör dricksvattnets biostabilitet i ledningsnätet. Dna-analys visade bland annat att när monokloramin togs bort som desinfektionsmedel för vattentransporten så minskade mängden oönskade bakterier i ledningsnätets biofilm, medan de goda bakterierna ökade.
Sammanfattning: Kvalitetsanalyser görs dagligen på utgående vatten från vattenverken, och dessutom tas stickprov från ledningsnät och reservoarer. Det finns gränsvärden för indikatorbakterier, bland annat odlingsbara heterotrofa bakterier (HPC). Men HPC-analys påvisar bara en mycket liten del av bakterierna eftersom de flesta inte är odlingsbara. Indikatorbakterier är i många fall harmlösa, men ses som ett tecken på att det också kan finnas sjukdomsframkallande bakterier.
Projektet visar hur flödescytometri (FCM) och dna-sekvensering kan komplettera HPC-analys och ge en korrekt och mer detaljerad beskrivning av det mikrobiologiska samspelet mellan rening och distribution av dricksvatten. FCM kan ge information om antalet bakterier, andelen levande och döda bakterier samt om dna-innehållet i bakterierna. Mycket små bakterier med lågt dna-innehåll kallas ibland ”microbial dark matter” eftersom de troligen utgör en stor del av Jordens biomassa. Dessa ultramikrobakterier är goda bakterier och ett viktigt inslag i en rik och naturlig biofilm i ledningsnätet.
I Lund distribueras ett relativt biostabilt dricksvatten. FCM visade här oförändrade andelar över året av bakterier med lågt, medelhögt och högt dna-innehåll. Vid högre vattentemperaturer ökade antalet bakterier, men sammansättningen ändrades inte. Med ökat distributionsavstånd minskade andelen bakterier med högt dna-innehåll, medan bakterier med lågt och medelhögt dna-innehåll ökade. Ett kortvarigt byte av vattenverk påverkade inte nämnvärt biofilmen i ledningsnätet, vilket visar på biostabiliteten hos vattnet.
I norra Storstockholm belystes utmaningen att upprätthålla vattenkvaliteten i ett vattentorn som under många år haft problem med höga halter av odlingsbara heterotrofa bakterier under sensommar och höst. Med en ny FCM-styrd driftrutin kunde kvalitetsproblemet elimineras. Dna-analys av HPC-kolonier, reservoarvatten och biofilm från tornet visade på riklig förekomst av den harmlösa bakterien Polaromonas, något som synliggör HPC-metodikens svaghet. Man såg också att närvaron av monokloramin selekterade fram oönskade bakterier som påvisades i vattentornets biofilm. I södra Storstockholm belystes den biologiska instabiliteten i distributionszoner som växlade mellan klorfritt och klorpåverkan.
I Varberg analyserades biofilmens anpassning till ett monokloraminfritt dricksvatten. Tack vare historiska FCM-data kunde man följa biofilmens utveckling i sexton distributionspunkter efter utfasningen av monokloramin. Kompletterande dna-analys visade den gradvisa anpassningen av biofilmen till ett mer artrikt ekosystem i ledningsnätet. Heterotrofa bakterier, potentiella patogener och nitritbildande bakterier minskade i mängd, medan tidigare klorundertryckta mindre bakterier ökade i mängd.
Det är inte biologiskt möjligt och inte heller önskvärt att distribuera ett biostabilt dricksvatten som inte stödjer mikrobiell tillväxt. Målet bör i stället vara ett resilient mikrobiellt ekosystem som kan hantera distributionens utmaningar utan att dricksvattenkvaliteten och säkerheten försämras.